全皮下植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器不恰當(dāng)放電的原因和機(jī)制

承燕 王如興

植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(implantable cardioverter defibrillator,ICD)是目前公認(rèn)的預(yù)防心臟性猝死的一線治療方案。目前,臨床上應(yīng)用的永久性ICD 主要有經(jīng)靜脈ICD (transvenous ICD,TV-ICD)和全皮下ICD (entirely subcutaneous ICD,S-ICD)。S-ICD由于不植入血管和心腔,因此與TV-ICD 相比,可避免血管和心臟相關(guān)的并發(fā)癥[1]。為了保障生命安全優(yōu)先,ICD 不可避免地會(huì)出現(xiàn)不恰當(dāng)放電(inappropriate shock,IS)。就目前的數(shù)據(jù)而言,S-ICD的感知異常發(fā)生率較TV-ICD 低,但兩者間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[2]。EFFORTLESS 研究發(fā)現(xiàn),第一代S-ICD 的IS 年發(fā)生率為7%,再結(jié)合IDE 研究的數(shù)據(jù),S-ICD 的3 年的IS 發(fā)生率為13.1%[3-4]。波士頓科學(xué)公司的第三代S-ICD 通過應(yīng)用多種濾波技術(shù)和算 法,使IS發(fā)生率明顯下降。近期的UNTOUCHED 研究表明,在射血分?jǐn)?shù)降低的心力衰竭一級(jí)預(yù)防患者中,S-ICD 的IS 年發(fā)生率僅3.1%,為TV-ICD 的一半[5]。雖然隨著S-ICD 硬件和軟件的不斷升級(jí),IS 的發(fā)生率在不斷降低,但其仍是不得不面對(duì)的臨床問題。本文主要綜述S-ICD 發(fā)生IS的原因和機(jī)制。

1 過度感知心內(nèi)信號(hào)

非QRS 波群的心內(nèi)信號(hào)都有可能被過度感知而導(dǎo)致IS,其中振幅較大的T 波最容易被過度感知。所以術(shù)前篩選十分重要,只有當(dāng)R 波和T 波的振幅比(R/T)＞2.5 時(shí)才能通過篩選。當(dāng)同時(shí)存在多個(gè)心內(nèi)信號(hào)過度感知時(shí),計(jì)數(shù)頻率更容易達(dá)到除顫區(qū)而發(fā)生IS。當(dāng)發(fā)生IS 時(shí),部分患者可以通過程控調(diào)整參數(shù)和治療原發(fā)病解決,而有些患者則需要手術(shù)調(diào)整S-ICD 甚至重新植入TV-ICD。

1.1 T 波過度感知

T 波過度感知(T-wave oversensing,TWOS)是導(dǎo)致IS 的主要原因之一。任何引起T 波和(或)QRS波群變化的情況均可能導(dǎo)致TWOS。T 波和QRS 波群受許多因素影響,如體溫、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)、電解質(zhì)、心肌供血、心肌炎、間歇性傳導(dǎo)變化、T 波記憶、心臟手術(shù)、心力衰竭、疾病進(jìn)展和藥物等。由于TWOS 發(fā)生率較高,近年來開發(fā)出高通9 Hz 的SMART Pass 濾波技術(shù),有效減少了TWOS 的發(fā)生。然而,為避免影響對(duì)細(xì)顫型心室顫動(dòng)的正確感知,此功能在QRS 波群振幅＜0.5 mV 或心率＜43 次/min時(shí)失活。

心率增快可以引起R/T 改變,從而發(fā)生TWOS和IS。一項(xiàng)納入69 例患者的小樣本研究發(fā)現(xiàn)73%的IS 為心率增快時(shí)TWOS 所致[6]。Brugada 綜合征是S-ICD 的適應(yīng)證之一,但其心電圖易受體溫、迷走神經(jīng)興奮性等因素的干擾,具有間歇性和多變性,存在IS 風(fēng)險(xiǎn)。Brugada 綜合征患者即便在靜息狀態(tài)下程控參數(shù)良好,運(yùn)動(dòng)時(shí)心率增快后也仍會(huì)出現(xiàn)ST-T 改變,還可能發(fā)生TWOS 和IS[7]。KAMAKURA等[8]研究發(fā)現(xiàn),術(shù)前順利通過體表心電圖篩選并植入S-ICD 的Brugada 綜合征患者中,有33%在術(shù)后運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)TWOS。

間歇性或新發(fā)的傳導(dǎo)阻滯也會(huì)引起TWOS 和IS。SOUSA 等[9]報(bào)道了1 例快頻率依賴性完全性右束支阻滯導(dǎo)致的TWOS 和IS。NOEL 等[10]報(bào)道了1 例快頻率依賴性完全性左束支阻滯導(dǎo)致的TWOS 和IS。OMURA 等[11]報(bào)道了1 例新發(fā)的完全性右束支阻滯造成的TWOS 和IS。

心臟手術(shù)后發(fā)生的心電變化可引發(fā)TWOS 和IS。肥厚型心肌病患者行室間隔切除術(shù)后,新發(fā)完全性左束支阻滯會(huì)導(dǎo)致TWOS 和IS[12]。肥厚型心肌病患者顯性旁道消融術(shù)后,T 波記憶和心肌病進(jìn)展后R 波振幅減小也會(huì)導(dǎo)致TWOS 和IS[13]。左心室室性心動(dòng)過速消融后心電改變使R/T 減小,可能造成TWOS 和IS[14]。SALEEM 等[15]報(bào)道了1 例行經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)及心房撲動(dòng)消融的患者,術(shù)后心功能恢復(fù),但心臟重構(gòu)使R/T 減小,進(jìn)而造成TWOS 和IS。

高鉀血癥會(huì)導(dǎo)致TWOS 和IS。血鉀增高后將出現(xiàn)T 波振幅增大、R 波振幅減小和QRS 波群增寬,因而發(fā)生TWOS[16]。此外,高鉀血癥患者可能會(huì)合并緩慢性心律失常。CHUA 等[17]報(bào)道了1 例高鉀血癥合并代謝性酸中毒的患者,在室性逸搏節(jié)律下SMART Pass 功能失效,繼而出現(xiàn)TWOS 和IS。

其他原因也可能造成TWOS 和IS。HALAWA等[18]報(bào)道了因?yàn)槟掖[導(dǎo)致脈沖發(fā)生器稍微移位而發(fā)生TWOS 和IS 的病例。心室起搏時(shí)T 波發(fā)生繼發(fā)性改變,會(huì)導(dǎo)致TWOS,進(jìn)而造成IS[19]。心肌缺血時(shí),R 波振幅減小和ST-T 改變亦可能引發(fā)TWOS 和IS[20]。此外,BATUL 等[21]報(bào)道的1 例23 歲心肌病患者,因S-ICD 術(shù)后QRS 波群振幅增大超出模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路的動(dòng)態(tài)處理能力,進(jìn)而導(dǎo)致TWOS 和IS。

1.2 P 波、F 波、f 波或U 波過度感知

P 波、F 波、f 波或U 波的振幅相對(duì)于R 波振幅較小,但是也可能發(fā)生過度感知。當(dāng)R 波振幅變化超出模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路的動(dòng)態(tài)處理能力時(shí),可能導(dǎo)致基線發(fā)生漂移,此時(shí)校正QRS 波群將縮小R 波和其他波之間的比例,從而發(fā)生過度感知和IS。有患者因體位改變導(dǎo)致R 波振幅減小,進(jìn)而出現(xiàn)過度感知f 波,并引發(fā)IS[22]。當(dāng)P 波、F 波、U 波振幅較大時(shí),也會(huì)使R 波和它們之間的比例減小,從而發(fā)生過度感知和IS[23-24]。另外,在安裝心臟起搏器的S-ICD患者中,心房單極起搏時(shí)起搏信號(hào)振幅較大,這種情況下也可能發(fā)生過度感知,此時(shí)可將起搏極性調(diào)整為雙極起搏,以免發(fā)生過度感知[25]。

2 QRS 波群多重計(jì)數(shù)

當(dāng)QRS 波群較程控的模板QRS 波群明顯增寬時(shí),可能導(dǎo)致多重計(jì)數(shù),其中大多為雙重計(jì)數(shù)。由于多重計(jì)數(shù),寬QRS 波心動(dòng)過速的頻率即便在條件除顫區(qū)以下,也可能發(fā)生放電事件[17]。間歇性傳導(dǎo)阻滯會(huì)導(dǎo)致QRS 波群多重計(jì)數(shù),從而使計(jì)數(shù)頻率達(dá)到條件除顫區(qū)以上,繼而發(fā)生IS[10]。室性逸搏時(shí)寬QRS 波群可能發(fā)生多重計(jì)數(shù),緩慢的心率也會(huì)使SMART Pass 功能自動(dòng)關(guān)閉而發(fā)生TWOS,從而使計(jì)數(shù)頻率達(dá)到條件除顫區(qū)以上,進(jìn)而發(fā)生IS。心室起搏時(shí),大多為寬QRS 波群,會(huì)發(fā)生多重計(jì)數(shù),加之心室起搏的寬QRS 波群合并繼發(fā)性T 波改變,容易發(fā)生TWOS,所以可能導(dǎo)致IS[19]。

3 室上性心動(dòng)過速頻率過快

研究表明,室上性心動(dòng)過速(簡(jiǎn)稱室上速)病史是預(yù)測(cè)IS 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,其引發(fā)的IS 大多是由于頻率到達(dá)除顫區(qū)所致[26]。由于除顫區(qū)僅憑頻率進(jìn)行鑒別,因此,單區(qū)域設(shè)置不利于室上速的鑒別診斷。而雙區(qū)域設(shè)置增加了條件除顫區(qū),此識(shí)別區(qū)根據(jù)儲(chǔ)存的模板進(jìn)行形態(tài)鑒別,超過50%的模板(竇性心律下的QRS 波群)相似度考慮室上性心律,且可以評(píng)價(jià)單相或多相QRS 波群逐跳間的關(guān)系。在IDE 研究中,雙區(qū)域設(shè)置使室上速患者發(fā)生IS 的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低70%;在EFFORTLESS 研究中,雙區(qū)域設(shè)置下IS 發(fā)生率為6.4%,而單區(qū)域設(shè)置下IS 發(fā)生率為12%[3-4]。由于條件除顫區(qū)的形態(tài)鑒別功能無法關(guān)閉,因此,當(dāng)有室上速伴差異性傳導(dǎo)或逆向型房室折返性心動(dòng)過速時(shí),可能會(huì)造成誤判,臨床工作中需要予以注意。

4 肌電干擾

肌肉產(chǎn)生的電信號(hào)也可能被S-ICD 過度感知而導(dǎo)致IS,原因通常是肌電噪聲較大而非R 波振幅顯著變化,這可能與電極的位置和深度相關(guān)。肌電干擾的發(fā)生率并不低。ISHIDA 等[27]的研究入選了43例S-ICD 患者,術(shù)后使用8 字拉力繩對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)測(cè)試(在胸前雙手水平拉;雙手上舉至頭上拉;左腳踩住一段,左手向上拉),發(fā)現(xiàn)其中12 例發(fā)生肌電干擾;中位隨訪672 d 后,有3 例因肌電干擾而發(fā)生IS。日本的一項(xiàng)研究顯示,61 例接受S-ICD 的患者中6 例發(fā)生IS,其中發(fā)生肌電干擾者4 例[28]。目前,借助術(shù)前篩選算法并不能預(yù)防肌電干擾所致IS,進(jìn)一步探索S-ICD 的手術(shù)方式,尤其是感知電極植入的部位和深度,可能有助于減少肌電干擾。

5 空氣滯留

空氣能使感知電極絕緣,而空氣移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電壓急劇變化,心電圖出現(xiàn)偽差、基線漂移和QRS 波群振幅減小,從而發(fā)生過度感知和IS。ALI 等[29]指出,空氣滯留的發(fā)生率約為1.2%,在可能由空氣滯留引起的S-ICD 故障中,93%屬于IS,其中95%發(fā)生在S-ICD 植入后1 周內(nèi)。滯留的空氣大多在1 周內(nèi)被生理吸收,因此空氣滯留導(dǎo)致的IS 通常具有自限性,而這類IS 的診斷主要依據(jù)上述心電圖表現(xiàn)、空氣滯留的影像學(xué)表現(xiàn),以及在IS 發(fā)生于術(shù)后早期并在滯留空氣被吸收后好轉(zhuǎn)的特征。

6 電極導(dǎo)線與脈沖發(fā)生器故障

盡管S-ICD 電極導(dǎo)線的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于TV-ICD,但仍可能出現(xiàn)斷裂,斷裂的部位有劍突下轉(zhuǎn)角處、靠近脈沖發(fā)生器處等[30]。電極導(dǎo)線斷裂會(huì)導(dǎo)致感知異常和IS。電極導(dǎo)線與脈沖發(fā)生器接觸不良,如電極導(dǎo)線未完全插入脈沖發(fā)生器,也會(huì)出現(xiàn)感知異常,進(jìn)而發(fā)生IS[31];還有過脈沖發(fā)生器因密封塞損壞導(dǎo)致感知噪聲而發(fā)生IS 的報(bào)道[32]。Twiddler's 綜合征,或是其他原因?qū)е碌拿}沖發(fā)生器或電極導(dǎo)線移位也會(huì)使心電圖變化,從而發(fā)生過度感知和IS[33-34]。電極導(dǎo)線與脈沖發(fā)生器故障引發(fā)的IS 雖然不常見,但也是IS 的原因之一,此時(shí)需要重新調(diào)整或更換電極導(dǎo)線與脈沖發(fā)生器。

7 心肺復(fù)蘇

與TV-ICD 主要感知心內(nèi)電信號(hào)不同,S-ICD 感知的心電信號(hào)類似于體表心電圖。心肺復(fù)蘇在心電監(jiān)護(hù)中產(chǎn)生的偽差,也可能發(fā)生在S-ICD 心電圖中。心肺復(fù)蘇產(chǎn)生的偽差與QRS 波群形態(tài)迥異,其頻率即便落在條件除顫區(qū),也會(huì)發(fā)生IS;加之心肺復(fù)蘇患者發(fā)生過心搏驟停,此時(shí)預(yù)防TWOS 等算法可被自動(dòng)關(guān)閉,導(dǎo)致過度感知風(fēng)險(xiǎn)增加。心肺復(fù)蘇時(shí),患者可能會(huì)經(jīng)歷頻繁的IS 而導(dǎo)致左心功能惡化[35]。目前唯一的解決辦法是,植入S-ICD 的患者行心肺復(fù)蘇時(shí),在脈沖發(fā)生器上放置磁鐵,以抑制除顫[36]。

8 體外電磁干擾

盡管S-ICD 設(shè)有帶通濾波器(允許3～40 Hz 的信號(hào)通過)和陷波濾波器(限制50 Hz 的信號(hào)通過)用來過濾心外信號(hào),但體外的強(qiáng)電磁波作為一種高頻信號(hào)仍能干擾S-ICD。有患者在使用電鉆的過程中S-ICD 發(fā)生IS,還有患者握著游泳池漏電水泵附近的金屬扶手時(shí)S-ICD 發(fā)生IS[37-38]。因此,需要提醒植入S-ICD 的患者注意預(yù)防電磁干擾,尤其是要避免觸碰可能漏電的物體。

9 Sense-B 噪聲

不明原因的Sense-B 噪聲是發(fā)生IS 的原因之一。Sense-B 噪聲導(dǎo)致的IS 特點(diǎn)[39]如下:①僅在主要或備選向量中出現(xiàn);②心電圖顯示方形信號(hào)(信號(hào)飽和)以及不能解釋的QRS 波群振幅減小;③過度感知通常不能由移動(dòng)S-ICD 所誘發(fā);④無電極導(dǎo)線及脈沖發(fā)生器故障的影像學(xué)證據(jù);⑤具有正常阻抗的完整高壓電路。產(chǎn)生Sense-B 噪聲的具體原因相關(guān)公司尚未公布。由于Sense-B 噪聲僅在主要或備選向量中出現(xiàn),因此,如發(fā)生這種情況,則將感知向量程控為次要向量即可。

10 小結(jié)

多種原因會(huì)導(dǎo)致IS,如過度感知心內(nèi)信號(hào)(T波、P 波、F 波、f 波或U 波)、QRS 波群多重計(jì)數(shù)、室上速頻率過高、肌電干擾、空氣滯留、電極導(dǎo)線與脈沖發(fā)生器故障、心肺復(fù)蘇、體外電磁干擾、Sense-B 噪聲等。發(fā)生IS 后建議重新程控S-ICD(如更改感知向量、更新心電圖模板、打開條件除顫區(qū)、打開SMART Pass 功能等),并積極治療基礎(chǔ)疾病(如糾正電解質(zhì)紊亂、糾正心力衰竭、調(diào)整藥物、室上速射頻消融等),以避免IS 再次發(fā)生。如IS 的誘發(fā)因素不能去除,則需要重新手術(shù),以調(diào)整S-ICD 或植入TV-ICD。